• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.345-356
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• 2009

국내 항만의 경사제 피복재는 대부분 Tetrapod이다. Hudson 공식은 국내 항만의 방파제 피복블록의 설계에 가장 많이 사용되는 식이다. 본 연구에서는 Tetrapod에 대한 Hudson 공식의 하중과 저항의 부분안전계수를 산정하였다. 국내 무역항 12곳과 연안항 8곳의 대표단면을 채택하여 하중과 저항의 부분안전계수의 평균과 표준 편차를 산정하였다. 또한 부분안전계수의 평균을 US Army(2006)에서 제안한 부분안전계수와 비교하였다. US Army의 결과와 비교해 볼 때, 하중의 부분안전계수는 비교적 작게 산정되었고 저항의 부분안전계수는 약간 크게 산정되었다. 하지만, 하중과 저항의 부분안전계수를 곱한 전체안전계수는 US Army의 결과와 비슷하다. 연구 결과는 향후 국내 항만의 방파제 피복블록에 대한 최종적인 부분안전계수를 제안하는 기초 자료로 사용될 수 있을 것이다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.156-168
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• 2022

기존 케이슨방파제의 전면 또는 후면에 추가로 케이슨을 설치하여 구조물의 안정성을 향상시키기 위한 설계 및 시공사례가 수행되고 있다. 기존 케이슨과 신규 케이슨사이에 존재하는 유체의 공진으로 구조물에 작용하는 파력이 과도하게 해석되는 현상이 포텐셜이론 기반의 수치해석에서 발생된다. 본 연구에서는 상용 프로그램인 ANSYS AQWA에서 제공되는 댐핑존 옵션을 이용하여 입사하는 파랑과 케이슨들간의 상호작용 영향에 의해 개별 케이슨에 작용하는 파력 분포 특성을 분석하였다. 공진이 발생되는 유체에 댐핑존을 적용하여 댐핑계수 변화에 따른 케이슨에 작용하는 파력을 도출하였다. 또한 전후 케이슨간의 간격 및 좌우 케이슨간의 간격 변화에 따른 개별 케이슨에 작용하는 파력 특성을 주파수영역 수치해석을 통해 검토하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.2117-2119
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• 2007

최근의 이상기후에 따른 악영향으로 항만구조물의 설계시 중요한 요소인 심해설계파가 증고되었다. 최근, 증고된 설계파에 대해 마루높이의 절감 및 단면축소에 따른 경제적 효과를 극대화시키기 위하여, 사석경사제형 제체 상부에 이중곡면 반파공을 적용한 각종 구조물형식이 도입되고 있는 추세이다. 본 연구에서는 수리모형실험을 통해 월파와 안정성 검토를 수행하여 방파제의 최적 단면을 선정하였다. 본연구의 수리모형실험에 적용된 단면형식은 총 4가지로 각각에 대해 월파량과 반사율을 측정하여 비교 검토하였다. 그 결과 TTP로 피복된 제체 상부에 이중곡면 반파공을 설치한 단면이 가장 우수한 단면으로 선정되었다. 또한, 이중곡면 반파호안의 계획과 설계시 체계적인 검토와 합리적인 단면계획을 수립하여 이를 통해 마루높이 절감에 따른 경제적 효과의 극대화를 기대할 수 있다.

• 한국항행학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.699-704
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• 2009

지구 온난화 및 환경 파괴 등으로 인해 재난 발생 빈도가 높아지고, 피해 또한 가속화됨에 따라 실시간 환경 변화의 인식을 통한 재난 안전에 대한 요구가 증가하고 있다. 특히 국지적 기후 변화로 인한 피해가 높게 발생하고 있는 실정이다. 이에 지역적 재난 안전에 대한 대처 방안이 요구된다. 본 논문에서는 동해안의 해상 기상 악화로 사고발생 우려가 높아지고 있는 해안 방파제를 대상으로 무선 센서 기술을 통합하는 재해 안전 모니터링 시스템을 제시하고자 한다. 제시된 재난 안전 시스템은 실시간 원격지 상황 정보와 예측시스템을 통해 발생 가능한 위기상황을 파악하고 재해예방 및 피해를 감소시키는데 많은 도움을 제공할 수 있을 것이다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권5호
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• pp.307-321
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• 2020

기존 케이슨방파제의 안정성을 높이기 위해 케이슨 전면 또는 후면에 추가로 신규 케이슨을 설치하여 보강하는 설계 및 시공사례가 발생되고 있다. 본 연구에서는 기존 원형케이슨 전면 또는 후면에 신규 원형케이슨이 추가 설치될 경우 파와 구조물간의 상호작용 영향을 분석하기 위해 고유함수전개법을 이용하여 수치해석을 수행하였다. 수치해석의 신뢰성을 확보하기 위해 Williams and Li의 수치 해석결과와 비교를 수행하였으며, 추가로 설치되는 원형케이슨의 다양한 변수에 따른 개별 원형케이슨에 작용하는 파력 및 파처오름 특성을 분석하였다.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 2002년도 한국해안해양공학발표논문집 Proceedings of Coastal and Ocean Engineering in Korea
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• pp.31-34
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• 2002

Bragg 반사는 입사된 주기파의 진폭이 해저지형의 진폭의 2배가 될 때 파랑의 반사율이 공명현상(resonance)에 의해 매우 커지는 물리적 현상을 말한다. Bragg 반사를 응용할 경우, 외해로부터 입사되는 파랑 에너지의 상당량을 반사시킬 수 있으므로 항만이나 방파제 등의 해안구조물을 경제적으로 설계하고 보호할 수 있다. 또한, 해안선 보호 및 불필요한 침식이나 퇴적 등을 고려한 연안개발계획의 효율적 수립이 가능하다. (중략)

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 2002년도 한국해안해양공학발표논문집 Proceedings of Coastal and Ocean Engineering in Korea
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• pp.76-81
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• 2002

피복재의 중량산정을 위한 설계식으로 허드슨(1958)과 반데미어(1988)의 실험식은 그동안 널리 이용되어 왔으나 정확도에 있어 개선의 여지가 많은 것이 사실이다. 이러 한 불확실성 은 안전율을 증가시키는 요인이 될 뿐만 아니라 궁극적으로는 공사비의 증가를 초래한다. 따라서, 방파제의 안정식을 개선하기 위한 많은 노력이 진행되어 왔다. (중략)

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.716-716
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• 2012

최근 항만구조물을 설계함에 있어 대수심 및 고파랑 지역에 설치되는 외곽시설의 상당수는 직립식 케이슨 혼성제 단면을 채택하고 있다. 이는 상대적으로 수심이 깊고, 설계파와 같은 외력 조건이 크기 때문에 경사제에 비하여 경제성 및 시공성이 유리하기 때문으로 판단된다. 그렇지만 아직까지 소규모 항만 및 어항시설에 있어 경사제를 채택하고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 경사식 구조물을 설계함에 있어 월파에 의한 방파제 배후 경사면에 피복된 피복재의 안정성을 검토하며, 실험사례를 통하여 최적 설계안 및 설계방향을 제시하고자 한다. 경사식 구조물 배후 사면 피복재의 안정 중량에 대해서는 우리나라의 항만 구조물의 설계기준(항만 및 어항설계기준, 2005) 뿐만 아니라 국외의 설계기준(CEM, Coastal engineering manual, 2005 등)에서도 아직까지 설계법을 제시하고 있지 않고 있다. 본 연구에서 수행한 단면 수리모형실험에서는 1/50의 실험축척을 적용하여 대상 외곽 구조물에 대하여 수리특성과 안정성을 검토하였다. 특히 경사제 배후의 안정성 확보를 위하려 동일 구간에 대하여 설계파 조건 등을 중심으로 총 9개의 실험안을 설정하여 안정성을 검토하였다. 아래 그림은 이중 초기 설계안과 최종적으로 제안된 제시안에 대한 완성모형, 실험장면 및 결과이다. 일반적으로 접안시설과 외곽시설이 어느 정도 이격되어 있어 적정량의 월파를 허용할 수 있는 경우 상치콘크리트의 형상 및 마루높이을 변경하여 월파의 낙하 및 도달거리를 배후면의 안정성을 확보할 수 있을 정도로 유도함으로써 안정적인 구조물 설계가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제27권2호
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• pp.233-238
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• 2003

파랑에너지를 차단하고 항내 정온을 확보하기 위해 설치된 외곽시설인 방파제는 불투과성이기 때문에 항만을 폐쇄성으로 만들 수 있으며, 항내ㆍ외간의 해수교환은 급격히 감소될 수 있다. 항만개발의 최근 추세는 항내의 수질 보호와 친수성이 강조되어, 기존의 불투과성 방파제의 일부에 투과성으로 설계한 제체투과성 해수교환방파제를 설치하는 것으로 나타났다. 이 경우 외해의 에너지가 항내로 전달되어 항내 오염물질의 희석률 증대와 함께 외해로 배출되도록 하고 있다. 오염이 심화된 항만(남해 동부해안에 위치한 삼천포 구항)에서 항내 수질을 개선하기 위한 방안은 육상오염원을 제거하는 것이 최선이나, 폐쇄성이 큰 항만의 경우, 외해와의 해수순환을 강화시켜야만 한다. 즉, 기존의 항만에서의 항내 수질개선을 위해서 외곽시설의 일부에 해수소통구를 두는 방법이 가장 최선이라 할 수 있다. 본 연구에서는 항내 오염이 심각한 항만을 대상으로 하여, 해수소통구를 통한 해수순환 양상을 수치계산을 통해 검토하고 수반되는 해수교환율을 검토하였다. 본 연구에서는 유한 차분법으로 수치모델을 구성하였으며, 해수소통구 도입에 따른 항내의 해수순환 및 해수교환율을 평가하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.100-108
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• 2022

본 연구는 말뚝이 결합된 블록식방파제에 대하여 수평하중 재하에 따른 블록과 말뚝의 거동을 파악하기 위하여 FEM 3차원 수치해석을 실시하였다. 지반구성모델은 Mohr-Coulomb 모델을 향상시킨 Modified Mohr Coulomb 모델을 적용하였다. 말뚝이 블록에만 관입된 경우, 사석층(H = 4.29 cm)까지 근입된 경우, 원지반속에 근입된 2H, 3H, 4H의 경우에 검토하였다. 실내모형실험 결과와 수치해석를 비교한 결과, 수평저항력-변위가 서로 유사한 거동을 보이는 것으로 나타났다. 말뚝의 근입깊이가 1H~ 2H까지는 말뚝이 회전거동을 보이고, 3H~4H의 경우에는 휨거동 양상을 보이는 것으로 해석되었다. 말뚝의 근입깊이가 3H 이상인 경우에는 말뚝이 휨거동을 보이므로 말뚝이 블록식방파제의 수평저항력에 크게 기여한다고 볼 수 있다. 본 연구 결과는 실제 크기 구조물 설계를 위한 다양한 수치해석 시 자료로 활용이 있을 것이다.